JP3466431B2 - 壁体およびシール構造 - Google Patents

壁体およびシール構造

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JP3466431B2 JP21621697A JP21621697A JP3466431B2 JP 3466431 B2 JP3466431 B2 JP 3466431B2 JP 21621697 A JP21621697 A JP 21621697A JP 21621697 A JP21621697 A JP 21621697A JP 3466431 B2 JP3466431 B2 JP 3466431B2
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シールド工事にお
ける立坑等の壁体に設けられるシール構造およびシール
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、シールドトンネルを構築する場
合、立坑を構築し、立坑前面の地山を改良して、この立
坑の一部を破砕し、シールド機によりシールドトンネル
を構築していた。また、地山の改良を行わず、立坑の一
部を炭素繊維等で補強したコンクリート構造とし、この
部分をシールド機で直接掘削する工法(ノムスト工法)
等が開発され、実用化されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、立坑の
一部をシールド機で直接掘削する場合、止水用のパッキ
ンを二重にする必要があり、立坑内に余分なスペースを
確保する必要があり、立坑が大きくなるという問題があ
った。また、切羽側に設けられるパッキンについては、
シールド機の貫入後、破壊等のトラブルがあっても、シ
ールド機を引き戻す等の作業が困難であり、信頼性の向
上が求められていた。
【0004】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、立坑が大きくなら
ず、信頼性の高いシール構造および壁体を提供すること
にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために本発明は、壁体内部に予め設けられるシール構造
であって、前記壁体内部にリング状の空洞部を設けてお
き、前記空洞部は、チューブと間詰め材が設けられ、シ
ールド機で前記間詰め材部が切削された後、前記チュー
ブに気体または液体を封入し、空隙部をシールするもの
であり、前記間詰め材が、薬品注入材のホモゲルやグリ
スを所定の粘度で調節したものであることを特徴とする
シール構造であり、第2の発明は、壁体内部に予め設け
られるシール構造であって、前記壁体内部にリング状の
空洞部を設けておき、前記空洞部は、間詰め材およびワ
イヤが設けられ、前記ワイヤは、前記間詰め材上にリン
グ状に配置され、前記ワイヤの端部は、壁体の外部に引
き出され、ワイヤ牽引装置に接続され、シールド機で前
記間詰め材部が切削された後、前記ワイヤの両端を引張
ることにより、空隙部に間詰め材を詰めてシールするこ
とを特徴とするシール構造であり、第3の発明は、壁体
内部に予め設けられるシール構造であって、前記壁体内
部にリング状の空洞部を設けておき、前記空洞部は、間
詰め材、金物およびワイヤが設けられ、前記金物は、前
記間詰め材上に設けられ、一端を、固定された他の金物
にヒンジにより接続され、他の端部上に前記ワイヤがリ
ング状に配置され、前記ワイヤの端部は、壁体の外部に
引き出され、ワイヤ牽引装置に接続され、シールド機で
前記間詰め材部が切削された後、前記ワイヤの両端を引
張ることにより、空隙部に間詰め材を詰めてシールする
ことを特徴とするシール構造であり、第4の発明は、壁
体内部に予め設けられるシール構造であって、前記壁体
内部にリング状の空洞部を設けておき、前記空洞部は、
多室を有する複数のチューブが設けられ、シールド機で
掘削され、前記チューブの一部が破砕された後、前記チ
ューブに気体または液体を封入し、空隙部をシールする
ことを特徴とするシール構造であり、第5の発明は、壁
体内部に予め設けられるシール構造であって、前記壁体
内部にリング状の空洞部を設けておき、前記空洞部は、
大きさの異なるチューブが複数、小さいチューブが内側
に、大きいチューブが外側に設けられ、シールド機で掘
削され、前記チューブの一部が破砕された後、前記チュ
ーブに気体または液体を封入し、空隙部をシールするこ
とを特徴とするシール構造であり、第6の発明は、壁体
内部に予め設けられるシール構造を用いたシール方法で
あって、前記壁体内部にリング状の空洞部を設け、前記
空洞部に、間詰め材およびワイヤを設け、前記ワイヤ
を、前記間詰め材上にリング状に配置し、前記ワイヤの
端部を、壁体の外部に引き出し、ワイヤ牽引装置に接続
し、シールド機で前記間詰め材部を切削し、前記ワイヤ
の両端を引張り、空隙部に間詰め材を詰めてシールする
ことを特徴とするシール方法であり、第7の発明は、壁
体内部に予め設けられるシール構造を用いたシール方法
であって、前記壁体内部にリング状の空洞部を設け、前
記空洞部に、間詰め材、金物およびワイヤを設け、前記
金物は、前記間詰め材上に設け、一端を、固定された他
の金物にヒンジにより接続し、他の端部上に前記ワイヤ
をリング状に配置し、前記ワイヤの端部を、壁体の外部
に引き出し、ワイヤ牽引装置に接続し、シールド機で前
記間詰め材部を切削し、前記ワイヤの両端を引張り、空
隙部に間詰め材を詰めてシールすることを特徴とするシ
ール方法であり、第8の発明は、壁体内部に予め設けら
れるシール構造を用いたシール方法であって、前記壁体
内部にリング状の空洞部を設け、前記空洞部に、多室を
有する複数のチューブを設け、シールド機で掘削を行
い、前記チューブの一部を破砕し、前記チューブに気体
または液体を封入し、空隙部をシールすることを特徴と
するシール方法であり、第9の発明は、壁体内部に予め
設けられるシール構造を用いたシール方法であって、前
記壁体内部にリング状の空洞部を設け、前記空洞部に、
大きさの異なるチューブを複数、小さいチューブを内側
に、大きいチューブを外側に設け、シールド機で掘削を
行い、前記チューブの一部を破砕し、前記チューブに気
体または液体を封入し、空隙部をシールすることを特徴
とするシール方法である。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図1は、立坑1の縦断面
図、図2は図1のA−A方向の矢視図であり、3は地中
連続壁またはケーソン等からなる側壁、5はシールド機
であり、側壁3を構築する際に、側壁3内にリング状に
シール構造7を設けておく。シール構造7はシールド機
5で掘削される部分の外縁部に沿って設けられる。
【0007】図3は、シール構造7の第1の実施の形態
を示すもので、側壁3内に空洞部11を設けておき、こ
の空洞部11にチューブ13−1、13−2および間詰
め材17を設ける。チューブ13−1、13−2には配
管15が接続され、この配管15の他端は側壁3の内側
に設けられた空気または水等の供給源(図示せず)に接
続される。19はシールド機5による切断面を示し、切
断面19が間詰め材17を切削するように空洞部11の
位置を決める。
【0008】なお、シールド機5により切削される側壁
3の部分は、炭素繊維等で補強されたコンクリート構造
である。間詰め材17としては、シールド機5のカッタ
で容易に切削され、剥離したり、割れない等の性質を有
することが必要であり、例えばウレタン等の樹脂やゴ
ム、単繊維等で補強したエアモルタル、粘土モルタル、
裏込め材料等、発砲スチロールあるいはそれらを組み合
わせたもの等がある。
【0009】また、チューブ13で加圧された場合に隙
間から押し出され、泥水や泥土で置換され、洗い流され
ないことを考慮すれば、薬品注入材のホモゲルやグリス
を所定の粘度で調節したものがある。また、間詰め材の
うち、シールド機で切削後、間詰め材が押し出され、チ
ューブが直にシールド機に接する方式に用いられるのも
のは、チューブで加圧された場合に隙間から押し出され
ること、チューブの摩擦低減や保護機能を有すること、
泥水や泥土で置換され洗い流されぬこと、等の機能が必
要で、薬液注入材のホモゲルやグリスを所定の粘度に調
整して使用する。
【0010】図3に示す状態から、シールド機5で側壁
3を直接掘削する。間詰め材17の一部はシールド機5
により掘削される。図4は、シールド機5により掘削さ
れ、セグメント21が設置された状態の側壁3の断面図
である。シールド機5で掘削され、セグメント21が設
置されると、配管15から空気または水がチューブ13
−1、13−2に送られ、チューブ13−1、13−2
が膨脹し、空隙部23に間詰め材17が入り込み、シー
ルが行われる。このようにしてシールが行われた後は、
チューブ13−1、13−2を縮めて、裏込め材を充填
して、完全な止水を行う。
【0011】このように、本実施の形態によれば、立坑
から直接シールド機によって水平方向のシールドトンネ
ルを構築する際、立坑の大きさを大きくする必要がな
く、良好なシールを行うことができる。また、本実施の
形態では、シールド機のカッタが通過した後に、シール
するので、到達立坑等においては、シール(パッキン)
の方向をシールド機の進行方向と逆向きにすることもで
きる。
【0012】図5は、第2の実施の形態に係るシール構
造を示すもので、側壁3内に設けられた空洞部11に間
詰め材31、33を設置し、間詰め材31上にワイヤ3
5を配置する。37はシールド機5による切削切断面で
ある。ワイヤ35、37は側壁3内をリング状に配置さ
れ、その端部は図示しないシース管を通して側壁3の内
側に引き出され、ワイヤ牽引装置(図示せず)等に接続
される。
【0013】図5に示す状態から、シールド機5で側壁
3を直接掘削する。間詰め材33の一部はシールド機5
により掘削される。図6は、シールド機5により掘削さ
れ、セグメント39が設置された状態の側壁3の断面図
である。シールド機5で掘削され、セグメント39が設
置されると、図示しないワイヤ牽引装置を駆動してワイ
ヤ35の両端を引張ることにより、リング状のワイヤ3
5がB方向に移動し、これに伴い、間詰め材31、33
が空隙部41に入り込み、シールが行われる。
【0014】図7は、第3の実施の形態に係るシール構
造を示すもので、空洞部11に間詰め材51、53を設
ける。また、ヒンジ59により接続された金物55、5
7を配置し、金物57の端部にワイヤ61を配置する。
金物55は固定される。63はシールド機5による切断
面である。ワイヤ61は側壁3内をリング状に配置さ
れ、その端部は図示しないシース管を通して側壁3の内
側に引き出され、ワイヤ牽引装置(図示せず)等に接続
される。
【0015】図7に示す状態から、シールド機5で側壁
3を直接掘削する。間詰め材53の一部はシールド機5
により掘削される。図8は、シールド機5により掘削さ
れ、セグメント65が設置された状態の側壁3の断面図
である。シールド機5で掘削され、セグメント65が設
置されると、図示しないワイヤ牽引装置を駆動してワイ
ヤ61の両端を引張ることにより、リング状のワイヤ6
1がC方向に引張られ、金物57がC後行に移動し、こ
れに伴い、間詰め材51、53が空隙部67に入り込
み、シールが行われる。
【0016】図9は、第4の実施の形態に係るシール構
造を示すもので、空洞部11に多室を有するチューブ7
1−1、71−2、……を設ける。各チューブ71は、
内部に多室を有し、各チューブ71−1、71−2、…
…は配管72が接続され、この配管72は側壁3の内側
の空気供給源または水供給源(図示せず)に接続され
る。73はシールド機5による切断面である。
【0017】図9に示す状態から、シールド機5で側壁
3を直接掘削する。たとえば、チューブ71−3がシー
ルド機5により掘削され、破砕される。図10は、シー
ルド機5により掘削され、セグメント75が設置された
状態の側壁3の断面図である。シールド機5で掘削さ
れ、セグメント75が設置されると、配管72から空気
または水がチューブ71−1、71−2、……に送ら
れ、チューブ71−1、71−2が膨脹し、空隙部77
をチューブ71−1、71−2でシールする。
【0018】なお、図9においては、チューブ71−
1、71−2、71−3と3個のチューブを設けたが、
その他の個数のチューブを設けてもよい。
【0019】図11は、第5の実施の形態に係るシール
構造を示すもので、空洞部11に大きさの異なるチュー
ブ81−1、81−2、……81−nを設けるものであ
る。各チューブ81−1、81−2、……は配管82が
接続され、その配管82は側壁3の内側の空気供給源ま
たは水供給源(図示せず)に接続される。チューブ81
−1は大きさが大きく、チューブ81−nは小さいチュ
ーブである。85はシールド機5による切断面である。
【0020】図11に示す状態から、シールド機5で側
壁3を直接掘削する。たとえば、チューブ81−n等は
シールド機5により掘削され、破砕される。図12は、
シールド機5により掘削され、セグメント87が設置さ
れた状態の側壁3の断面図である。シールド機5で掘削
され、セグメント87が設置されると、配管82から空
気または水がチューブ81−1、81−2、……に送ら
れ、チューブ81−1、81−2等が膨脹し、空隙部8
9をチューブ81−1、81−2等でシールする。
【0021】前述した各実施の形態は、側壁内部に1個
のシール構造を設けたが、図13は、側壁3に前述した
各実施の形態に係る2個のシール構造91、93を設け
た側壁3を示す。図14は、側壁3内に前述した各実施
の形態に係るシール構造101を設け、側壁3の内側に
は他のシール構造103を設ける。シール構造103と
しては、たとえば実願平7−14443号公報に示され
るようなシール構造を用いる。
【0022】前述した説明は、発進立坑に予めシール構
造を設ける場合について説明したが、中間立坑や到達立
坑にも前述したシール構造を予め設けてもよい。また、
下水道トンネルのように、水平方向の第1のシールドト
ンネルから、この第1のシールドトンネルに直行するよ
うな水平方向の第2のシールドトンネルをシールド機を
用いて構築するような場合に、水平方向の第1のシール
ドトンネル内に予め前述した止水構造を設けておいても
よい。
【0023】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、立坑が大きくならず、信頼性の高いシール構造お
よび壁体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 立坑の縦断面図
【図2】 図1のA−A方向矢視図
【図3】 第1の実施の形態に係るシール構造を示す図
【図4】 第1の実施の形態に係るシール構造を示す図
【図5】 第2の実施の形態に係るシール構造を示す図
【図6】 第2の実施の形態に係るシール構造を示す図
【図7】 第3の実施の形態に係るシール構造を示す図
【図8】 第3の実施の形態に係るシール構造を示す図
【図9】 第4の実施の形態に係るシール構造を示す図
【図10】 第4の実施の形態に係るシール構造を示す
【図11】 第5の実施の形態に係るシール構造を示す
【図12】 第5の実施の形態に係るシール構造を示す
【図13】 シール構造の配置を示す図
【図14】 シール構造の配置を示す図
【符号の説明】
1………立坑 3………側壁 5………シールド機 7………シール構造 13、71、81………チューブ 17、31、33、51、53………間詰め材 35、61………ワイヤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21D 9/06 E21D 5/00

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 壁体内部に予め設けられるシール構造で
    あって、 前記壁体内部にリング状の空洞部を設けておき、 前記空洞部は、チューブと間詰め材が設けられ、 シールド機で前記間詰め材部が切削された後、前記チュ
    ーブに気体または液体を封入し、空隙部をシールするも
    のであり、 前記間詰め材が、薬品注入材のホモゲルやグリスを所定
    の粘度で調節したものであることを特徴とするシール構
    造。
  2. 【請求項2】 壁体内部に予め設けられるシール構造で
    あって、 前記壁体内部にリング状の空洞部を設けておき、 前記空洞部は、間詰め材およびワイヤが設けられ、 前記ワイヤは、前記間詰め材上にリング状に配置され、
    前記ワイヤの端部は、壁体の外部に引き出され、ワイヤ
    牽引装置に接続され、 シールド機で前記間詰め材部が切削された後、前記ワイ
    ヤの両端を引張ることにより、空隙部に間詰め材を詰め
    てシールすることを特徴とするシール構造。
  3. 【請求項3】 壁体内部に予め設けられるシール構造で
    あって、 前記壁体内部にリング状の空洞部を設けておき、 前記空洞部は、間詰め材、金物およびワイヤが設けら
    れ、 前記金物は、前記間詰め材上に設けられ、一端を、固定
    された他の金物にヒンジにより接続され、他の端部上に
    前記ワイヤがリング状に配置され、 前記ワイヤの端部は、壁体の外部に引き出され、ワイヤ
    牽引装置に接続され、 シールド機で前記間詰め材部が切削された後、前記ワイ
    ヤの両端を引張ることにより、空隙部に間詰め材を詰め
    てシールすることを特徴とするシール構造。
  4. 【請求項4】 壁体内部に予め設けられるシール構造で
    あって、 前記壁体内部にリング状の空洞部を設けておき、 前記空洞部は、多室を有する複数のチューブが設けら
    れ、 シールド機で掘削され、前記チューブの一部が破砕され
    た後、前記チューブに気体または液体を封入し、空隙部
    をシールすることを特徴とするシール構造。
  5. 【請求項5】 壁体内部に予め設けられるシール構造で
    あって、 前記壁体内部にリング状の空洞部を設けておき、 前記空洞部は、大きさの異なるチューブが複数、小さい
    チューブが内側に、大きいチューブが外側に設けられ、 シールド機で掘削され、前記チューブの一部が破砕され
    た後、前記チューブに気体または液体を封入し、空隙部
    をシールすることを特徴とするシール構造。
  6. 【請求項6】 壁体内部に予め設けられるシール構造を
    用いたシール方法であって、 前記壁体内部にリング状の空洞部を設け、 前記空洞部に、間詰め材およびワイヤを設け、 前記ワイヤを、前記間詰め材上にリング状に配置し、前
    記ワイヤの端部を、壁体の外部に引き出し、ワイヤ牽引
    装置に接続し、 シールド機で前記間詰め材部を切削し、前記ワイヤの両
    端を引張り、空隙部に間詰め材を詰めてシールすること
    を特徴とするシール方法。
  7. 【請求項7】 壁体内部に予め設けられるシール構造を
    用いたシール方法であって、 前記壁体内部にリング状の空洞部を設け、 前記空洞部に、間詰め材、金物およびワイヤを設け、 前記金物は、前記間詰め材上に設け、一端を、固定され
    た他の金物にヒンジにより接続し、他の端部上に前記ワ
    イヤをリング状に配置し、 前記ワイヤの端部を、壁体の外部に引き出し、ワイヤ牽
    引装置に接続し、 シールド機で前記間詰め材部を切削し、前記ワイヤの両
    端を引張り、空隙部に間詰め材を詰めてシールすること
    を特徴とするシール方法。
  8. 【請求項8】 壁体内部に予め設けられるシール構造を
    用いたシール方法であって、 前記壁体内部にリング状の空洞部を設け、 前記空洞部に、多室を有する複数のチューブを設け、 シールド機で掘削を行い、前記チューブの一部を破砕
    し、前記チューブに気体または液体を封入し、空隙部を
    シールすることを特徴とするシール方法。
  9. 【請求項9】 壁体内部に予め設けられるシール構造を
    用いたシール方法であって、 前記壁体内部にリング状の空洞部を設け、 前記空洞部に、大きさの異なるチューブを複数、小さい
    チューブを内側に、大きいチューブを外側に設け、 シールド機で掘削を行い、前記チューブの一部を破砕
    し、前記チューブに気体または液体を封入し、空隙部を
    シールすることを特徴とするシール方法。
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